CN207164536U - 一种用于驾考、驾培的控制装置及系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于驾考、驾培的控制装置及系统，属于车载控制技术领域，该系统包括：电源组件、前置机、后置机及分别与后置机连接的音频/视频采集器、车辆状态采集器、超声波检测器、驾驶信息采集器、车辆定位组件，前置机与后置机数据连接；其中，电源组件，与车辆的内部电源连接，置于车辆后备箱内，对各器件进行供电。本实用新型解决了现有技术中驾考、驾培机动车辆的车载电脑及各功能设备分散式架构、体积大、功能单一、操作效率低及故障率高等问题。

Description

一种用于驾考、驾培的控制装置及系统

技术领域

本实用新型属于车载控制技术领域，具体涉及一种可应用于机动车驾考、驾培的控制装置及系统。

背景技术

汽车产业的快速发展，汽车已越来越多地进入普通家庭，成为人们生活的一部分，这样也就带动了驾考、驾培行业的发展。

随着驾考系统设备的发展，智能驾考相比于传统的陪驾监考式的驾考方式，已经体现了很大的进步性。不仅最大限度的减少了人为因素的评判，真正实现了考试公平、公正、公开，更是实现了远程监考和智能评判考生考试成绩，提高了考试效率。

但是目前驾考电子设备中，整个系统中的信号采集、超声波测距、视频采集、车载定位导航等设备采用分散式架构，各功能设备之间相互独立，使用连接线缆互相连接；同时，传统的驾考设备体积庞大且安装分散，降低了整个系统的可靠稳定性。此外，目前的车载电脑功能单一，兼容性不够，需要与机动车上安装的其他功能部件配合使用；车载电脑的发热量大、散热性差、易死机，不稳定。

实用新型内容

为了克服现有技术中存在的不足，本实用新型提供一种集成度高、体积小、稳定性强、成本低的应用于驾考、驾培的控制装置及系统；解决了现有技术中驾考、驾培机动车辆的车载电脑及各功能设备分散式架构、体积大、功能单一、操作效率低及故障率高等问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种用于驾考、驾培的控制装置，包括：电源组件、前置机及后置机，前置机与后置机数据连接；其中，

电源组件，与车辆的内部电源连接，置于车辆后备箱内，对前置机和后置机进行供电；

前置机，置于车辆驾驶室内，包含：第一处理器及分别与第一处理器连接的存储器、触摸显示屏及连接器接口；

存储器，存储驾考、驾培系统的相关数据；

触摸显示屏，实现人机交互；

第一处理器，对接收到的驾驶员输入的触控指令及后置机发送的接口数据进行处理并发送给触摸显示屏进行显示；

后置机，置于车辆后备箱内，包含：第二处理器及与之连接的通信组件和数据采集接口组；

第二处理器，对后置机的数据采集接口组采集到数据进行预处理，并将处理后的数据传输至第一处理器；

通信组件，传输驾驶车辆的相关数据给驾驶服务平台；

数据采集接口组包含：

音频/视频采集接口，与音频/视频采集器连接，以接收来自音频/视频采集器采集的车辆内的音频/车辆内、外的视频数据，并发送至第二处理器；

车辆状态采集接口，与车辆状态采集器连接，以接收来自各类传感器和/或电子检测设备检测车载相关子系统是否正常工作或是否存在功能异常的数据，并发送至第二处理器；

超声波检测接口，与超声波检测器连接，以接收来自超声波检测器探测的驾驶员与车辆的距离，并发送至第二处理器；

驾驶信息采集接口，与驾驶信息采集器连接，以接收来自驾驶信息采集器采集的驾驶员的驾驶操作信息和车辆运行信息，并发送至第二处理器；

车辆定位接口，与车辆定位组件连接，以接收来自车辆定位组件定位得到的车辆的位置信息，并发送至第二处理器。

优选地，所述的前置机与后置机之间通过网线数据连接。

优选地，所述的存储器内存储的驾考、驾培系统的相关数据包含：驾考、驾培系统相应的软件程序数据、驾驶员的身份数据、监控数据、各种训练模式的数据、车辆运行的轨迹数据、车辆驾驶考试的评分数据；

各种训练模式的数据包含：详细模式、精简模式及无声模式；

详细模式，该模式下，系统根据车身的实时位置坐标并结合方向盘的角度值，通过模仿真人教练员的教学思维，智能实时播报当前行驶位置的正确操作方法，以指导学员学车；

精简模式，该模式下，系统根据车身的实时位置坐标并结合方向盘的角度值，通过模仿真人教练员的教学思维，智能实时播报下一步的正确操作方法，以指导学员学车；

无声模式，在该模式下，学员需根据自身对车辆位置的判断，独立思考并做出相应的动作以完成项目的练习，系统无任何教学语音提示。

优选地，所述的触摸显示屏采用LVDS接口方式与第一处理器连接。

优选地，所述的通信组件包含局域无线网络部分和移动无线通信网络部分，其中，局域无线网络部分采用无线AP，移动无线通信网络部分采用3G、4G或5G。

优选地，所述的通信组件传输的驾驶车辆的相关数据包括驾驶员身份信息、驾驶员的驾驶操作信息、车辆运行信息、车辆状态信息及车辆内的音频/视频数据中的一种或多种。

优选地，所述的电源组件通过无线控制或手动控制实现启停，且内置过压过流保护单元。

本实用新型还公开一种用于驾考、驾培的控制系统，包含具有上述特征的控制装置，及音频/视频采集器、车辆状态采集器、超声波检测器、驾驶信息采集器、车辆定位组件；其中，

音频/视频采集器，采集的车辆内的音频/车辆内、外的视频数据；

车辆状态采集器，通过各类传感器和/或电子检测设备检测车载相关子系统是否正常工作或是否存在功能异常的数据；

超声波检测器，探测的驾驶员与车辆的距离；

驾驶信息采集器，采集驾驶员的驾驶操作信息和车辆运行信息；

车辆定位组件，定位车辆的位置信息。

优选地，所述控制系统还包括与前置机连接的IC卡识别器，其支持非接触式IC卡识别，并配置有身份证识别子模块。

优选地，所述的车辆定位组件使用卫星定位技术、无线网络定位技术、移动通信定位技术、视频/图像定位技术、雷达定位技术之一或其组合获取，所述卫星定位技术使用RTK差分卫星定位系统。

本实用新型的有益效果：

本实用新型将信号采集、超声波测距、音频/视频采集、车载定位等参数数据一体化集成于后置机上处理；同时前置机集成了需要人机交互的部分，前置机与后置机之间仅需一根网线即可实现数据传输，各功能单元分配合理，使得整个系统设计合理，稳定性强；

本实用新型的控制装置体积小、功耗低、发热低、功能丰富易兼容，可实现无线收发功能；解决了现有的车载控制电脑全部组件一体化集成，从而带来的系统处理能力要求高，发热量大，容易死机，结构复杂，不易布线等问题。

本实用新型的控制装置采用分离式布置，节省了车辆的占用空间；将后置机置于车辆的后备箱中，充分地利用车辆的闲置空间，且便于数据采集的施工布线，提高了整体的美观度；此外，在某种程度上也提高了车辆的前后比重配比。

附图说明

图1为本实用新型装置的结构框图。

图2为本实用新型系统的结构框图。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例与附图对本实用新型作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本实用新型的限定。

参照图1所示，实施例中公开一种用于驾考、驾培的控制装置，包括：电源组件、前置机及后置机，前置机与后置机数据连接；其中，

电源组件，与车辆的内部电源连接，置于车辆后备箱内，对各器件进行供电；其包含：蓄电池、大功率二极管、预绝缘片型母插件、接线端子及接插件，该电源组件具有单向导通功能，仅能实现车辆的内部电源对其进行充电，无法进行其对车辆的内部电源反向充电。电源组件通过无线控制或手动控制实现启停，且内置过压过流保护单元。

前置机，置于车辆驾驶室内，位于副驾驶位附近，包含：第一处理器及分别与第一处理器连接的存储器、音频组件、触摸显示屏及连接器接口；

存储器，存储驾考、驾培系统的相关数据；包含：驾考、驾培系统相应的软件程序数据、驾驶员的身份数据、监控数据、各种训练模式的数据、车辆运行的轨迹数据、车辆驾驶考试的评分数据等。

各种训练模式的数据包含：详细模式、精简模式及无声模式；

详细模式，该模式下，系统根据车身的实时位置坐标并结合方向盘的角度值，通过模仿真人教练员的教学思维，智能实时播报当前行驶位置的正确操作方法，以指导学员学车，适合初学者使用。

精简模式，该模式下，系统根据车身的实时位置坐标并结合方向盘的角度值，通过模仿真人教练员的教学思维，智能实时播报下一步的正确操作方法，以指导学员学车，适合有一定基础的学员使用。

无声模式，在该模式下，学员需根据自身对车辆位置的判断，独立思考并做出相应的动作以完成项目的练习，系统无任何教学语音提示，适合操作较熟练的学员使用。

触摸显示屏，实现人机交互；该触摸显示屏包含：显示屏及触摸屏，该显示屏采用LVDS接口方式，实现了低噪声和低功耗，同时采用8寸屏，其具有较高的亮度和透光率，可以实现阳光下可视，方便用户在户外使用。触摸显示屏接收驾驶员输入的触控指令，并可显示车辆异常信息、车辆运行轨迹、驾驶员身份信息、驾考分数信息及各训练模式的信息等。

连接器接口，用以驾驶相关数据的传输，以及对前置机内系统软件的升级、调试等；包含：USB接口、以太网接口及RS232/485串口等；如可通过USB接口连接移动硬盘或移动终端，进行数据的上传下载；可通过以太网接口实现前置机和后置机的数据连接；可通过RS232/485串口实现前置机的更新调试等。

第一处理器，采用英特尔AtomE3845处理器，其对接收到的数据进行相关处理；接收驾驶员输入的触控指令、连接器接口数据及后置机发送的各接口数据，经相关的分析运算处理后发送给触摸显示屏进行数据显示，并通过后置机的通信组件输出。

上述的前置机上还可集成有音频组件，播报语音数据；该语音数据主要包含：车辆驾考时的语音播报指令、车辆驾培时各训练模式的语音播报指令，及驾考、驾培时驾驶员错误操作产生的报警信息；该音频组件为扬声器。

后置机，置于车辆后备箱内，采用ARM构架，包含：第二处理器及分别与第二处理器连接的通信组件及音频/视频采集接口、车辆状态采集接口、超声波检测接口、驾驶信息采集接口、车辆定位接口等数据采集接口组；

音频/视频采集接口，与音频/视频采集器连接，支持4路视频信号和1路音频信号的采集，采用H.264视频压缩技术，支持PAL和NTSC两种制式，视频采集接口可采用模拟信号接入；

车辆状态采集接口，与车辆状态采集器连接，支持42路以上开关量采集，内置IO隔离单元，能够有效消除车载干扰；

超声波检测接口，与超声波探测器连接，接收超声波检测器探测的车辆两侧的物体或人员与车辆的距离；

驾驶信息采集接口，与驾驶信息采集器连接，接收驾驶信息采集器采集的驾驶员的驾驶操作信息和车辆运行信息；

车辆定位接口，与车辆定位组件连接，接收车辆定位组件定位车辆的位置信息；

第二处理器，对后置机的数据采集接口组接收的数据进行解码、模拟信号数据转换为数字信号数据等预处理，并将处理后的数据通过网线传输给上述第一处理器，同时还将音频/视频数据由通信组件输出至驾驶服务平台；同时该第二处理器还支持4路串口转网口交换和8路网口交换，集数据处理转换和交换机功能于一体。

通信组件，包含局域无线网络部分和移动无线通信网络部分，其中，局域无线网络部分采用无线AP，移动无线通信网络部分采用3G、4G或5G等，传输驾驶车辆的相关数据给驾驶服务平台；所述的相关数据具体包括：驾驶员身份信息、驾驶员的驾驶操作信息、车辆运行信息、车辆状态信息及车辆内的音频/视频数据。

该后置机上还包含有多数个状态指示灯，分别用于电源、定位、传感、通讯、差分等功能状态显示。

参照图2所示，实施例中还公开一种用于驾考、驾培的控制系统，包含上述的控制装置，及音频/视频采集器、车辆状态采集器、超声波检测器、驾驶信息采集器、车辆定位组件；其中，

音频/视频采集器，采集车辆内的音频/车辆内、外的视频数据，其中，音频采集器包含：扬声器及话筒，二者置于车辆内，用于驾驶员/教练员与驾驶服务平台的远程语音通讯；该视频采集器采集的视频数据包含：车辆外的视频数据、车辆内的驾驶员视频数据以及车辆内的教练员视频数据。

车辆状态采集器，通过各类传感器和/或电子检测设备检测的车载相关子系统是否正常工作或是否存在功能异常的数据。

超声波检测器，探测车辆两侧的物体或人员与车辆的距离；用于判断驾驶员驾驶车辆前是否环绕车辆一周。

驾驶信息采集器，采集驾驶员在驾驶过程中的驾驶操作信息和车辆运行信息，包含以下传感器采集到的信息：车门开关传感器，安全带传感器、驻车传感器、刹车传感器、转向灯传感器、远/近光灯传感器、雾灯传感器、档位传感器等；根据接收到的驾驶操作信息，可对驾驶员的是否有误操作，同时结合车辆运行信息也可实现车辆驾驶考试的评分。

车辆定位组件，定位车辆在场地环境上的具体的位置信息；其中，车辆的定位使用卫星定位技术、无线网络定位技术、移动通信定位技术、视频/图像定位技术、雷达定位技术之一或其组合，其中卫星定位技术采用RTK差分卫星定位系统，卫星定位系统选用全球定位系统(GPS)、格洛纳斯卫星导航系统(GLONASS)及北斗卫星导航系统(BDS)之一或其组合，卫星定位技术采用的定位装置包括两个安装在车辆顶部的卫星信号接收天线，所述卫星信号接收天线间距大于1米。

该控制系统还包括与前置机连接的IC卡识别器，其支持非接触式IC卡识别，并配置有身份证识别子模块；通过IC卡识别器来确认用户的身份。

IC卡识别器支持ISO/IEC14443/MIFARE协议的非接触式IC卡，其中，MIFARE卡是目前世界上使用量最大、技术最成熟、性能最稳定、内存容量最大的一种感应式智能IC卡。传统的IC卡采用的是接触式IC卡，使用时需将IC卡插入固定卡槽内读取相关数据，容易导致插槽损坏、接触不良等后果。采用非接触式IC卡,即射频卡，学员只需将IC卡近距离靠近IC卡识别器就能读取学员身份信息，大大方便了学员的使用和身份信息的读取。

在实际传统的使用过程中我们发现好多学员经常忘带学员IC卡，但随身携带了身份证。我们在IC卡识别器中又集成了身份证识别子单元。传统的二代身份证识别器采用TypeB非接触IC卡阅读技术，通过内嵌的专用身份证安全控制模块(SAM)，以无线传输方式与第二代居民身份证内的专用芯片进行数据交换，可以将芯片内的个人信息资料读出。鉴于个人身份证信息的私密性，一般只有公安、旅馆等特定场所才能采集，为了保障学员的个人信息不外泄，我们设计的身份证识别子单元只采集学员的身份证ID号(序列号)，不采集个人户口住址及生日等个人私密信息。在制作学员IC卡时，我们在系统内将每个学员的身份证ID号与IC卡内的学员信息相关联，读取到身份证物理ID号时相当于读取学员IC卡。这种设计方式简化了二代身份证识别器的组成结构，不需要设计内嵌式专用身份证安全控制模块(SAM)，只需集成身份证ID号识别系统就可以了。

本实用新型的控制系统，驾驶员驾驶车辆前，通过超声波检测接口接收的数据判断驾驶员驾驶车辆前是否环绕车辆一周，完成车辆的外观检查，判断是否可以正常上路行驶；进入车辆后，通过身份采集设备IC卡识别器(还可以通过指纹识别技术、图像采集技术或虹膜识别等技术进行驾驶员的身份识别)采集驾驶员身份；发动车辆后，接收各类传感器和/或电子检测设备检测的车载相关子系统是否正常工作或是否存在功能异常的数据，并与触摸显示屏上进行显示；车辆运行时，通过接收到的驾驶员在驾驶过程中的驾驶操作信息、车辆运行信息及车辆位置信息来进行车辆驾驶考试的评分。

在车辆驾驶训练模式时，驾驶员通过触摸显示屏进行模式的选择，详细模式、精简模式及无声模式三种模式的选择；通过语音播报或/及视频显示的方式实时指导驾驶员如何驾驶车辆，并实时显示车辆运行轨迹供驾驶参考；当车辆行驶发生异常或者驾驶员驾驶操作失误时，语音播报实时发出报警信息。例如当驾驶员驾驶车辆驶出规定场地时，语音播报会发出报警信息，告知驾驶员车辆已出安全驾驶区域；当驾驶员误将油门当刹车踩时，会及时发出报警信息，告知驾驶员车辆正在加速，请减速行驶。

本实用新型集车辆状况采集、车辆运行状态采集、测距测姿、音频/视频采集、数据转换处理、无线通信、实时语音播报、及视频显示等功能于一体，布线简单，前置机与后置机之间仅需一根网线即可实现数据传输，且数据传输稳定；将通信组件置于后备箱中，便于布线，可一并将前置机、后置机的数据输出，前置机则无需配置无线通信组件，简化了前置机的设计结构。同时，该装置采用前后分离式设置，提高了车辆的前后比重配比；整个系统集成度高，减小了整个系统设备的体积，提高了设备运行的稳定性及可靠性；降低了设备的生产成本。

尽管以上本实用新型的实施方案进行了描述，但本实用新型并不局限于上述的具体实施方案和应用领域，上述的具体实施方案仅仅是示意性的、指导性的，而不是限制性的。本领域的普通技术人员在本说明书的启示下，在不脱离本实用新型权利要求所保护的范围的情况下，还可以做出很多种的形式，这些均属于本实用新型保护之列。

Claims (10)

1.一种用于驾考、驾培的控制装置，其特征在于，包括：电源组件、前置机及后置机，前置机与后置机数据连接；其中，

电源组件，与车辆的内部电源连接，置于车辆后备箱内，对前置机和后置机进行供电；

前置机，置于车辆驾驶室内，包含：第一处理器及分别与第一处理器连接的存储器、触摸显示屏及连接器接口；

存储器，存储驾考、驾培系统的相关数据；

触摸显示屏，实现人机交互；

第一处理器，对接收到的驾驶员输入的触控指令及后置机发送的接口数据进行处理并发送给触摸显示屏进行显示；

后置机，置于车辆后备箱内，包含：第二处理器及与之连接的通信组件和数据采集接口组；

第二处理器，对后置机的数据采集接口组采集到数据进行预处理，并将处理后的数据传输至第一处理器；

通信组件，传输驾驶车辆的相关数据给驾驶服务平台；

数据采集接口组包含：

音频/视频采集接口，与音频/视频采集器连接，以接收来自音频/视频采集器采集的车辆内的音频/车辆内、外的视频数据，并发送至第二处理器；

车辆状态采集接口，与车辆状态采集器连接，以接收来自各类传感器和/或电子检测设备检测车载相关子系统是否正常工作或是否存在功能异常的数据，并发送至第二处理器；

超声波检测接口，与超声波检测器连接，以接收来自超声波检测器探测的驾驶员与车辆的距离，并发送至第二处理器；

驾驶信息采集接口，与驾驶信息采集器连接，以接收来自驾驶信息采集器采集的驾驶员的驾驶操作信息和车辆运行信息，并发送至第二处理器；

车辆定位接口，与车辆定位组件连接，以接收来自车辆定位组件定位得到的车辆的位置信息，并发送至第二处理器。

2.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于，所述的前置机与后置机之间通过网线数据连接。

3.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于，所述的触摸显示屏采用LVDS接口方式与第一处理器连接。

4.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于，所述的连接器接口包含：USB接口、以太网接口及RS232/485串口。

5.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于，所述的通信组件包含局域无线网络部分和移动无线通信网络部分，其中，局域无线网络部分采用无线AP，移动无线通信网络部分采用3G、4G或5G。

6.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于，所述的通信组件传输的驾驶车辆的相关数据包括驾驶员身份信息、驾驶员的驾驶操作信息、车辆运行信息、车辆状态信息及车辆内的音频/视频数据中的一种或多种。

7.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于，所述的电源组件通过无线控制或手动控制实现启停，且内置过压过流保护单元。

8.一种用于驾考、驾培的控制系统，其特征在于，包含上述权利要求1至7其中之一的控制装置，及音频/视频采集器、车辆状态采集器、超声波检测器、驾驶信息采集器、车辆定位组件；其中，

音频/视频采集器，采集的车辆内的音频/车辆内、外的视频数据；

车辆状态采集器，通过各类传感器和/或电子检测设备检测车载相关子系统是否正常工作或是否存在功能异常的数据；

超声波检测器，探测的驾驶员与车辆的距离；

驾驶信息采集器，采集驾驶员的驾驶操作信息和车辆运行信息；

车辆定位组件，定位车辆的位置信息。

9.根据权利要求8所述的控制系统，其特征在于，还包括与控制系统中的前置机连接的IC卡识别器，其支持非接触式IC卡识别，并配置有身份证识别子模块。

10.根据权利要求8所述的控制系统，其特征在于，所述的车辆定位组件使用卫星定位技术、无线网络定位技术、移动通信定位技术、视频/图像定位技术、雷达定位技术之一或其组合，所述卫星定位技术使用RTK差分卫星定位系统。